摘要：为了揭示上煤层垮落顶板“活化”结构对间隔岩层关键层结构的载荷传递和支架动压机理,以陕北某矿北翼东区1-2与2-2煤层开采为背景,采用物理相似模拟、UDEC数值计算、理论分析及工程实例验证相结合的方法,研究了上煤层垮落顶板“活化”结构及向下煤层工作面的载荷传递特征,建立了“间隔关键层-上覆垮落顶板活化结构层”双结构力学模型,揭示了浅埋近距离煤层采场支架动载主要由上煤层垮落顶板“活化”结构引起。研究表明:下煤层开采后上煤层垮落顶板“活化”结构层呈现“砌体梁”结构,间隔关键层周期破断后形成“台阶岩梁”结构;上煤层垮落顶板“活化砌体梁”结构与间隔岩层“台阶岩梁”结构同步运动呈现大周期来压,非同步运动呈现小周期来压。通过建立顶板双结构力学模型,给出了支架动载计算公式,得出顶板双结构同步来压载荷作为工作面支架选型的依据,并通过实例分析验证了公式的可靠性。

摘要：传统的“121工法”回采工艺存在顺槽保护煤柱资源损失严重,巷道掘进量大等缺点。根据“110工法”理论体系,结合张家峁煤矿14211工作面煤层赋存及开采条件,系统开展了14211工作面切顶卸压自成巷设计,得出了切缝孔采用黄泥配合封孔剂实现了最佳封孔。通过架后临时支护并采用双排单元支架,提高了主动支护效果,降低了人工作业强度。此外,结合留巷段矿压实测规律,将留巷段划分为“零变化区、一次快速下沉区、一次缓慢下沉、二次快速下沉区、二次缓慢下沉区、稳定区”等6个区域,为大采高工作面无煤柱“110工法”回采提供了借鉴。

摘要：可视化矿山的建设是智慧煤矿的重要组成部分。通过总结目前可视化矿山的国内外发展现状,分析了可视化矿山建设存在的若干问题,结合模拟仿真、多场智能监测监控、大数据处理、物联网与互联网+等先进技术手段,提出了可视化矿山的建设应包括数据可视化、模型可视化、场景可视化和沉浸式(CAVE)可视化4个方面。同时,提出了以采矿模拟仿真的可视化矿山建设为基础,自动化和信息化建设为手段,智能化开采为目标的新型采矿研究体系,设计了由设备感知层、网络数据处理层、关键技术应用层和协同管理层构成的系统总体架构,形成了"一个核心(可视化矿山建设为核心)、多类数据库(数据库是可视化的载体)、一个标准平台(多信息融合)和一个服务目标(协同管理与决策)"的技术框架,基于2类3种(文档型和关系型2类,结构化、半结构化和非结构化3种)数据的处理和信息展现,实现4A式(Anyone、Anytime、Anywhere和Anydevice)关联互动平台。根据煤矿生产实践环节,针对矿山作业环境的特殊性和复杂性、安全隐患的不确定性、生产数据多样性与容量巨大性等实际问题,提出8个可视化矿山建设的关键应用技术:三维立体仿真模型、开拓和开采方案设计、矿井风量风速配置、专家决策、动态处理、危险源辨识与预警以及建立数字化集成操作平台,实现各生产环节的信息融合和智能化协同生产,促进煤炭资源的安全绿色开采。